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福建农林大学/中国中医科学院合作发表高质量阳桃基因组

来源：花匠小妙招时间：2024-11-28 15:02

阳桃（Averrhoa carambola）是酢浆草科阳桃属常绿小乔木，原产于热带印度、印尼和斯里兰卡等地。阳桃在中国已有2000多年的栽培历史，广东、广西、福建、台湾、云南、海南广泛栽培。阳桃果实外观五棱形，横切面如五角星，因此得名“starfruit”，为著名的热带亚热带水果之一，具有非常高的营养价值。

图1 阳桃果实

近日，Horticulture Research在线发表了福建农林大学兰思仁教授团队与中国中医科学院中药研究所陈士林研究员团队合作的题为The genome sequence of star fruit (Averrhoa carambola)的研究论文。该研究综合利用Oxford Nanopore和Hi-C技术，获得了一个总大小为357.79 Mb、Contig N50 = 4.22 Mb，scaffold N50 = 31.25 Mb的高质量染色体版本的阳桃参考基因组，并注释了25,419个蛋白编码基因。通过针对单拷贝基因构建系统发育树追溯酢浆草科植物起源，发现酢浆草科与土坪草科植物分化时间估计在102百万年前。通过基因组进化及比较基因组分析揭示阳桃与土坪草物种均经历核心真双子叶植物共享的古六倍化复制事件（gamma），而阳桃与土坪草分化后未经历全基因组复制事件。

研究人员基于同源搜索和功能注释，鉴定并分析了该物种的MADS-box基因家族，并与拟南芥、可可和土瓶草进行了比较。结果表明，阳桃的MADS-box基因数量要少于拟南芥和可可，而多于土瓶草。进一步比较发现，阳桃SVP亚家族的数量要远远多于其他物种，这可能与其串联重复事件有关联。转录组分析（通过分析花序、花苞、叶和嫩枝的转录组数据），揭示了AGL24 （Yangtao2024516）能够诱导成花，而SVP 类基因可能涉及到成花抑制作用。此外，分析还发现了自主开花途径因子抑制了开花抑制因子SVP 的表达，而促进了开花途径整合因子FLOWERING LOCUS T 和 SOC1 的表达，这可能与阳桃的老茎生花特性相关。对阳桃的开花途径的进一步研究将会提升我们对阳桃调控基因的认识，并且有助于阳桃商业品种的选择。

图2 The expansion and contraction of gene families. The green number indicates the number of expanded gene families, while the red number indicates the number of contracted gene families.

此外，首次基于全基因组鉴定了阳桃WRKY基因家族（主要参与植物的抗性以及生长发育）与NLR基因家族（重要的抗性基因家族），通过比较拟南芥、阳桃、土萍草以及蓝星睡莲的WRKY与NLR基因家族成员，揭示了基因家族的扩张与收缩，这些遗传信息将为阳桃的抗性以及生长发育研究提供重要的数据支撑，为今后该类家族的研究提供了重要的遗传信息与参考价值。